通信工程中设备防雷接地抗干扰设计探析

2019-02-13王永江

数字通信世界 2019年4期

王永江

（广东省电信规划设计院有限公司，广州 510000）

通信设备的抗干扰能力是我国通信工程发展水平的直接体现，也是促进我国通信工程发展的基本要求，因此，对于新设备与新技术的应用，应从设计角度出发，结合通信工程的实际情况，逐步提升设备防雷接地抗干扰能力，以便满足通信工程现阶段的发展需要，提升通信工程整体的建设质量与运行质量。为此，探究通信设备防雷接地抗干扰设计技术十分必要。

1 通信工程中设备防雷接地抗干扰设计原理

在通信工程中，地线处于等点位值得状态时，地线内部不存在电压，内部也不会有电流通过，但其作为信号源回流的必经之处，在不同的位置上客观存在不同的阻抗，所以一旦出现接地方式不合理的情况，地线产生的电位差就会干扰电路的正常工作，从而影响设备的正常运行[1]。因此，通过探究设备的防雷接地抗干扰设计技术，使设备的抗干扰能力得到优化，能够在通信工程日益复杂化的发展中为设备的运行创造良好的环境与条件，提升通信质量。

具体设计过程中，必须注意的问题是：一，科学连接信号源地面与信号测量装置，保障模拟信号的面积、连接、走向保持一致，从而提升系统整体的抗干扰能力；二，继电器、驱动电机等具有噪声的地线在连接过程中必须与其它地线分离一段距离；三，为了保障模拟信号、数字信号之间互相干扰最小，尽量分开设置地线，但应保障控制点处于相同界面上。

2 通信工程中设备防雷接地抗干扰设计要求

防雷接地抗干扰设计是保障通信设备稳定运行的重要手段，所以在设计环节，需要根据不同设备的需求展开不同的设计，保障设计的合理性、可行性，从而提升整体设计质量。我国通信线路工程设计规范中关于通信工程设备接地施工设计给出了具体的要求：一是，机架高压防护接地装置与光缆中金属加强芯及金属护套相连，连接线的截面积应处于6mm²以上；二是，机架高压防护接地装置与地相连的连接端子的截面积应处于35mm²以上；三是，机架高压防护接地装置与机架间绝缘，绝缘电阻≥1000MΩ/500V（直流）；四是，机架高压防护接地装置与机架间耐电压≥3000V（DC）/1min不击穿、无飞弧。关于接地防护设计的具有要求为：需要根据规定的实验方法检测高压防护接地装置的耐电压水平、绝缘电阻参数等信息，满足上述通信工程设备接地施工设计提出的要求。

3 通信工程中设备防雷接地抗干扰设计策略

在目前的通信工程设备防雷接地抗干扰设计中，设计方法与设计技术较多，其中大部分方法都能有效降低阻抗，但是需要注意的是，由于控制策略不同，其会对设备造成不同的负面影响，因此，设计工作中要始终遵守协同性的原则，在保障设备的工作状态以及质量基础上有效提升其抗干扰能力；针对防雷设计应结合工程实施地的气象条件，年平均雷暴日数，当地的地形地质条件，以及雷击史进行综合考虑。

在降低抗干扰接地电阻设计上。地线阻抗带来的电位差无法预测准确的位置，从而会对设备运行的稳定性造成严重的影响，因此，通过对点接地的方式能够有效降低阻抗的影响，电阻与电感是导致阻抗产生的主要原因，而且与阻抗之间有着密切的联系。经过诸多研究与实践，电感作为一种高频电路是影响电阻的主要代表，其主要受地线长度的影响，但电感通过计算可以总结出具体规律，可以通过计算导线截面积，将截面积固定在某个数值上，调整片状导线，可以计算出最大的电感值，这样的方式可以对高频电路的接地进行优化，通过多点式可以有效缩短导线的长度，并选择最合适的接地位置，减少对阻抗带来的影响。同时，在材质上也要注意，尽量选择铜片地线，铜片是目前所有材质中降低阻抗效果最好的，但是需要注意的问题是，必须保障多根导线之间保持适当的距离。而在低频电路的设计上，其主要影响电阻效果与电阻大小，也根据导线截面积的计算，确定导体的长度，保障长度合理，并选择适宜的材质，能够降低电阻对阻抗造成的影响。但是对于交流电来说，由于其受趋肤效应的影响，容易出现导体表面电流集中的情况，从而导致导线截面积缩小，电阻提升，所以，要通过计算获得最佳电阻值，根据电阻值进行地线与导线截面积的调整。

在降低地环路干扰的设计上。在通信工程中通过将抗干扰接地也能够发挥降低地线阻抗的作用，通过大量的实践证明该方法能够有效提升通信设备的抗干扰能力，但是由于通过多点接地的方式产生了地环路，其处于与电子元件接地电容平面平行的空间，当有电流经过电容时，地线产生电压，地环路更易收到电磁感应的影响，从而干扰设备的正常运行。面对这种情况，当电磁场处于最大的临界状态时，电压就会突出增加，直接威胁局部电流与设备的兼容，解决这个问题主要在于抑制电流以及限制低频电路的影响，可以通过利用共模扼流圈等专业的设备，抑制或切断经过电容的电流；利用平衡电路原理抑制低频电路带来的不利影响；同时，在现阶段的应用中，还通过确定接地点数量、位置，利用信号源与放大器之间的协调运行实现地面与信号源之前的隔离，从而能够弱化地环路的结构特征，降低电位差等多方面的干扰，实现设备的稳定运行。